光电检测绪论课件

光电信号检测Detectingofphotoelectronicsignal1设计并制作一套用电池供电的智能公交车系统，包括一台能沿着黑色引导线自主行驶的公交车和两个电子公交站，公交车行驶线路如下图所示。公交道路宽为60cm，公交道路用光滑平整的白纸制作，黑色小车引导线和状态标识线（可用电工胶带）宽度为1.8±0.1cm，站台停靠标识线长为20cm。起点与终点之间公交车道总长约25m，公交站点B、C、D的位置在示意图位置附近任意放置。基于自动寻迹的智能公交车系统

2人类对太空的研究3汽车倒车雷达系统商店的自动门铃窗帘自动控制系统你能想出哪些光电检测方面的应用？

1.

2.

3.4绪论介绍：光电检测技术的应用及与信息技术的关系；光电检测系统的组成，光电检测方法等基本概念；5主要内容：

光电检测技术与信息技术光电检测技术与光电传感器概念

光电检测系统的组成及特点光电检测方法及应用发展趋势6光电检测技术的概述光电检测技术是一种测量精度高，速度快，非接触，频宽和信息容量大等特点的现代高新技术。它作为一门新兴学科已经成为现代信息科学的极为重要的组成部分，广泛应用于工业，农业，家庭，医疗，医学，军事，环境保护和空间科学等广泛领域，成为信息技术领域中最活跃的高新技术之一。神舟七号成功发射红外摄像监测及控制系统太阳能板展开自动跟踪太阳光伏发电智能红外监控系统《偷天陷阱》博物馆的红外监控系统7

一、

信息技术与光电检测技术信息技术（即IT，InformationTechnology的缩写）是一种综合技术，包括四个基本内容：感测技术；通信技术；人工智能与计算机技术，控制技术等各种信息领域的技术。IT的普遍应用，是进入信息社会的标志。一切与信息的收集、加工、存储、传输有关的各种技术都可称为信息技术。最新技术：物联网8最热门的新技术：物联网所谓“物联网”（InternetofThings），指的是将各种信息传感设备，如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的，是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的.

如：智能空间远程控制9信息技术的内容感知技术：传感技术和测量技术以及遥感、遥测技术，通过技术手段帮助人类获得更多外部世界的信息。通信技术：传递、交换和分配信息，可以消除和克服空间上的限制。人工智能与计算机技术：它使人们更好地加工和再生信息。控制技术：它的作用是根据输入的指令，对外部事物的运动状态实施干预。10现代信息技术的种类微电子信息技术：主要研究新型电子器件及大规模集成电路与集成系统的设计、制造，并学会用计算机辅助集成电路分析。对应的是IC产业，即集成电路，简称芯片，它是电子信息产品的核心器件，相当于各种电子设备的脑细胞，承担着运算和存储功能，是电子信息制造业的源头。光子信息技术：光子学器件、光通信、光存储，光信息处理和计算（每秒亿次的光学数字处理器）21世纪将进入光子信息时代，标志着将实现Tb(1012bits)容量和Tb/s超大信息流的传递、存储、处理和运算。光子、光电子和微电子技术的结合，将在下世纪产生更高水平的信息技术。11光电信息技术：是光子技术与微电子技术的结合，是现代信息技术的核心，光电信息转换与应用。是在光频段的微电子技术，将光学技术与电子技术相结合实现信息的获取、加工、传输、控制、处理、存储与显示。

优点：既有光的快速又有电子信息的便捷，因而具有无可比拟的优势。12光电检测技术：

是光电信息技术的主要技术之一，利用光电传感器实现各类检测即将被测量转换成光通量，再将光通量转换成电量，并综合利用信息传送技术和信息处理技术，最后完成对各类物理量进行在线和自动检测。13二、

光电检测技术与光电传感器概念2.1检测与测量的概念1.什么是检测？

通过一定的物理方式分辨出被测参数量并归属到某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或参数量是否存在。如：蔬菜农药残留检测2.什么是测量？

是将被测的未知量与同性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数，并通过数字表示出这个倍数的过程。如：电压测量14测量的方式直接测量

对被测量进行测量时，对仪表读数不经任何运算，直接得出被测量的数值。如：温度计测量温度，电压表测量。间接测量测量几个与被测量有关的物理量，通过函数关系计算出被测量的数值。如：功率测量，P=V*I。数学模型的建立

152.2光传感器与敏感器的概念传感器将非电量转换为对应关系的电量输出，分为有源传感器和无源传感器两种类型。敏感器将被测非电量转化成能被传感器接收和转换的非电量的装置或器件。光电传感器基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种传感器，广泛应用于自动控制、宇航、广播电视，医疗等各个领域。16光电传感器的种类光电二极管光电晶体管光敏电阻光电耦合器集成光电传感器光电池CCD,COMS图像传感器17光电检测系统的组成及特点电子检测系统的组成:传感器、信号调理器、输出环节。

1.传感器:信号变换器的作用

2.信号调理环节：将传感器输出的信号转换为标准信号，送输出环节。

3.输出环节：显示与记录检测数据。有显示和记录装置，数据通信接口和控制装置。18光电系统的基本模型：

光发射机光学信道光接收机光发射机1.主动式光电系统光发射机由光源和调制器构成。2.被动式光电系统

光发射机为被检测物体的热辐射发射。火星探测器19四、

光电检测方法及应用发展趋势1.光电传感器的种类（据接收位置分类）直射型：光电转换器对着光源放置反射型：接收被测物体反射回来的光辐射型:接收被测物体辐射的光2.光电检测的基本方法直接作用法受被测物理量控制的光通量，经光电接收器转换成电量后由检测机构直接得到被测物理量。差动测量法

利用被测量与某一标准量相比较，所得差或数值比反映被测量的大小。20光电检测系统系统框图

电信号处理光源光学系统被测对象光学变换光电转换控制显示存储21光电检测系统特点高精度高速度远距离，大量程非接触测量寿命长具有很强的信息处理和运算能力

（光通信，量子计算机）

量子计算机（quantumcomputer）是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。半导体靠控制积体电路（集成电路）来记录及运算资讯，量子计算机则希望控制原子或小分子的状态，记录和运算资讯（信息）

/view/18645.htm#222作业P101.71.823学习本课程的目的通过本课程学习全面系统地了解和掌握光电检测技术的基础理论和基础应用，使同学们能够了解和掌握:光电检测系统的基本构成光电检测器件的工作原理光电检测电路的设计原理光电检测系统的基本原理及特性初步具备根据实际应用要求完成设计出简单光电检测系统的能力。24基本要求掌握光电信号检测的基本知识和基本原理掌握简单光电检测电路及系统的设计原理。25主要解决的问题如何正确选择光电探测器件如何选择光电检测系统？如何设计光电检测电路及其参数如何根据被测对象的要求，设计光电检测系统26课程介绍主要内容：第一章绪论及光辐射物理基础第二章光电检测器件工作原理及特性第三章半导体光电检测器件及应用第四章光电信号检测电路第五章光电直接检测系统第六章光电外差检测系统第八章光电信号的数据采集与微机接口第九章光电检测系统的典型应用27教材《光电检测技术与应用》郭培源付扬编著北京航空航天大学出版社考核方法 闭卷考试（笔试）成绩评定方法平时成绩40%（作业15%，实验15%，平时到课情况10%）+期末考试60%28总课时45课时讲授课30课时10次课3-420教室

2月底~4月底结束实验课15课时5次光电子实验室

5月29课堂纪律准时上课（迟到记录，说明迟到理由）认真听讲，至少不要发出声音影响到别人按时交作业，少于三分之一取消考试资格实验课亲自参与，严禁打酱油实验报告内容完整，分析总结不缺项，字迹工整30参考书目1《光电测试技术》，浦昭邦编，机械工业出版社，20052《光电检测技术》，曾光宇编，清华大学出版社，20054《光电检测技术》，罗先和、张广军编著，北京航空航天大学出版社，19953《光电信号检测原理与技术》，赵远、张宇编著，机械工业出版社5《光电探测原理》安毓英、曾晓东编著，西安电子科技大学出版社，20046《光电子技术》姚建铨于意仲主编，高等教育出版社20067《光电检测技术》，雷玉堂、王庆有等编著，中国计量出版社，1